Abstract:
针对一新型的旋流式分解炉建立模型,对煤粉燃烧与生料分解耦合及NOx生成过程进行了数值模拟.其中对连续相采用Euler坐标系下的Realizable k-ε双方程湍流模型,对于颗粒相采用离散相(Discrete phase model)模型以及随机轨道模型,对煤粉燃烧和碳酸钙分解过程采用组分输运模型(Species transport model)并结合有限速率/涡耗散模型(Finite-rate/eddy-dissipation)模拟,采用P-1辐射模型计算颗粒与气体间的辐射换热,对NOx的生成使用污染物模型,考虑热力型NOx,燃料型NOx的生成.研究结果表明:在分解炉内,三次风主要沿壁面螺旋向上运动,而烟气主要沿中轴线螺旋向上运动;当煤粉进入分解炉后挥发分快速释放并燃烧,而后残余焦炭持续燃烧,其主要的燃烧区域在蜗壳附近,燃烬时间约为5.9 s;生料入炉后便快速分解,当运动至分解炉50 m高度处,碳酸钙分解率达到了 90%,此时下端生料与上端生料的分解时间约为6.5 s与4.7 s,出口碳酸钙分解率为92.32%.由于在蜗壳处煤粉燃烧与生料分解的耦合关系较差,在壁面处形成了局部高温,使NOx生成速率较大,出口处NO,达到了 1.251×10-3,需对此进行改进.
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化学工业与工程
ISSN: 1004-9533
Year: 2025
Issue: 2
Volume: 42
Page: 177-186
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